DE1933329A1 - Centrifugal de-oiling of oil-cooled rotary - compressors and vacuum pumps - Google Patents

Centrifugal de-oiling of oil-cooled rotary - compressors and vacuum pumps

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DE1933329A1 DE19691933329 DE1933329A DE1933329A1 DE 1933329 A1 DE1933329 A1 DE 1933329A1 DE 19691933329 DE19691933329 DE 19691933329 DE 1933329 A DE1933329 A DE 1933329A DE 1933329 A1 DE1933329 A1 DE 1933329A1
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

Atomized liquid is separated from gaseous medium by arranging the flow path of the latter so that it is subjected simultaneously to two or more cooperating separating forces. Spec., the medium containing liquid particles and atomized liquid leaves the turbo engine at high speed to contact with a rotating centrifugal disc. This has ribs on both sides, between which large liquid particles are deposited to be ejected by the centrifugal forces into the outer centrifuge chamber opposite to the flow of the medium.

Description

Zentrifugalentölung für Rotationskompressor und Vakuumpumpe Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, um aus einem gasförmigen Medium Flüssigkeitsnebel unterschiedlicher Grösse zu entfernen. Hierbei werden bekannte Methoden der Trennung und Abscheidung von-flüssiLcn Bestandteilen aus gasförmigen Medien, wie z. B. die mcist getrennt von einander angewandten Verfahren des Trennens durch Filterung, Umlenkung, Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit, Prallaufschlag, Zentrifugierung und Flächenkondensatbildung, durch die neue besondere Anordnung des Mediumströmungsweges zum gleichzeitigen Zusammenwirken gezwungen. Centrifugal de-oiling for rotary compressors and vacuum pumps The invention relates to a method and a corresponding device to convert from a gaseous Medium to remove liquid mist of different sizes. Here are known Methods of separating and separating liquid components from gaseous ones Media such as B. the mc is separate from each other applied methods of separation through filtering, diversion, reduction of the flow velocity, impact impact, Centrifugation and surface condensate formation, thanks to the new special arrangement of the medium flow path forced to work together at the same time.

Die Verknüpfung der bisher meist einzeln zur Wirkung gebrachten Trennkrüfte zu einem miteinander verschachtelten Ablauf, führt zu dem hohen Wirkungsgrad des Ausscheidungsprozesses, den die Heuerung aufweist. Dic zunchmenden Ausscheidungswirkungen denen das Medium entlag des Strömungsweges ausgesetzt ist, sind eine Folge der besonderen Anordnung der einzelnen Bauelemente.The linking of the separation forces that have so far mostly been brought into effect individually to a nested process, leads to the high efficiency of the Elimination process that the hiring shows. Dic diminishing excretory effects to which the medium is exposed along the flow path are a consequence of the special Arrangement of the individual components.

Die Vielfalt der zur Wirkung kommenden Vorgänge läßt sich am besten an einem Ausführungsbeispiel wie es die Zentrifugalentölung für einen Rotationskompressor mit Öleinspritzkülllung darstellt erläutern. Bei der Betrachtung der Wirkungsweise des neuen Verfahrens ist die Beschreibung, einerseits für den Mediumsströmungsweg und andererseits für die Wirkungen denen das Medium in den einzelnen durchströmten Bereichen ausgesetzt ist, zur Erzielung besserer Verständlichkeit zweckmäßigerweise getrennt vorgenommen worden.The diversity of the processes that take effect is best illustrated in an embodiment like the centrifugal deoiling for a rotary compressor with oil injection cooling. When considering the mode of action of the new method is the description, on the one hand for the medium flow path and on the other hand for the effects which the medium flowed through in the individual Areas exposed, expediently to achieve better understandability been made separately.

Der Strömungsverlauf für das mit Flüssigkeitsteilchen behaftete Medium ist aus Fig. I ersichtlich. Über den Ausgang (1) vcrl.ißt das Medium den Kompressor und tritt in die angeflanschte Zentrifuge. Dcn Zentrifugenaußenraum (2) mit ölsumpf bildet das-Zentrifugengehäuse (3) mit dem Zentrifugendeckel (4) und dem Anschlußteil (20). ;Tit der Kompressorwelle (6) verl>undcn und mit dieser rotierend sitzt die Zcntrifugensclleibc (7) mit den Rippen (8) und den Rippen (9) sowie der Zentrifugenzylinder (10) der, neben anderen Teilen, für die Strömungsführung von Wichtigkeit ist. Gleichfalls auf der Welle sitzen der Zentrierteller (11) und das tric; derartige Spannteil (12), welche den Filtcrmaterialzylinder (13) tragen. Dicsc drei Teile (11), (12) und (13) sind untereinander und gegen die Welle (6) luftdicht verbunden und trennen den Zentrifugeninneraum (14) von dem Zentrifugenaußenraum (2). Nach Passieren der Durchlaßöffnungen (16) in der Zentrifugenscheibe (7) gelangt der Mediumstrom in den Zentrifugenzwischenraum (17). Von hier strömt du Medium dadurch die Wandung des Filtermaterialzylinders (13) in den Zentrifugeninnenraum (14). Die Querbohrung (18) und die anschließende sacklochartige Längsbohrung (19) leiten die Strumung zu dem Anschlußteil (20). Die Dichtung (25) trennt den Austrittsraum für das medium, den die Längsbohrung (19) und das Anschlußteil (20) bilden von dem Zentrifugenaußenraum (2).The course of the flow for the medium contaminated with liquid particles can be seen from FIG. The medium flows into the compressor via outlet (1) and enters the flange-mounted centrifuge. The centrifuge outer space (2) with oil sump forms the centrifuge housing (3) with the centrifuge lid (4) and the connection part (20). ; Extend the compressor shaft (6) and rotate with it the centrifuge body (7) with the ribs (8) and the ribs (9) and the centrifuge cylinder (10) which, among other parts, is important for the flow control. Likewise the centering plate (11) and the tric sit on the shaft; such clamping part (12), which carry the filter material cylinder (13). Dicsc three parts (11), (12) and (13) are connected to each other and against the shaft (6) airtight and separate the centrifuge interior (14) from the centrifuge exterior (2). After passing The medium flow passes through the passage openings (16) in the centrifuge disk (7) into the centrifuge space (17). From here, the medium flows through the wall of the filter material cylinder (13) into the centrifuge interior (14). The cross hole (18) and the subsequent blind hole-like longitudinal bore (19) guide the flow to the connector (20). The seal (25) separates the outlet space for the medium, which form the longitudinal bore (19) and the connecting part (20) of the centrifuge outer space (2).

Die Reihenfolge der Wirkungen denen das Medium beim Passiercn der Zentrifuge ausgesetzt ist sind folgende. Das den Ausgang (1) des eigentlichen Kompressors verlassende Medium stößt auf die an der öffnung dicht vorbei rotierende Zentrifugenscllcibc (7) mit den Rippen (8). Grobe Flüssigkeitsteilchen schlagen sich an der Oberfläche dieses Teils nieder und werden entgegen der Richtung des Mediumstromes von der Zentrifugalkraft in den Zentrifugenaußenraum (2) ausgeschleudert. Dic Strömung passiert die Durchlaßöffnungen (16) und wird wiederum von den Rippen <9) in dem engen Raum der hier durch den mitrotierenden Zentrierteller (11) gebildet wird, erfaßt und weitere Teilchenmengen sclllagen sich an den Oberflächen dieses Raumes nieder. Während die niedergeschlagene Benetzung an der Seite mit den Rippen (8) nur durch die Zentrifugalkraft in den Zentrifugenaußenraum (2) ausgeschleudert wird, erfolgt das Abschleudern der Benetzung an der Seite mit den Rippen (9) auf die Innenseite des Zentrifugenzylinders und zwar mit Unterstützung durch den gleichgerichteten Mediumstrom, der erst nach Umlenkung und Ausdehnung in dem Zentrifugenzwischenraum (17) zunehmend an Strömungsgeschwindigkeit verliert.The sequence of effects that the medium has when passing through Centrifuge exposed are the following. This is the output (1) of the actual compressor The exiting medium encounters the centrifuge screw, which is rotating close to the opening (7) with the ribs (8). Coarse particles of liquid hit the surface this part and are counter to the direction of the medium flow by the centrifugal force centrifuged into the outer space of the centrifuge (2). The flow passes through the passage openings (16) and is in turn by the ribs <9) in the narrow space here through the co-rotating centering plate (11) is formed, detected and other quantities of particles settled on the surfaces of this room. While the dejected Wetting on the side with the ribs (8) only by the centrifugal force in the Centrifuge outer space (2) is spun off, the wetting is spun off on the side with the ribs (9) on the inside of the centrifuge cylinder and with the support of the rectified flow of the medium, which only occurs after it has been redirected and expansion in the centrifuge interspace (17) increasing in flow rate loses.

Feine Teilchen und die verdampften Flüssigkeitsteilchen, die trotz Umlenkung des Mediumstromes um beinahe 180° noch vorhanden sind, unterliegen nunmehr den Einwirkungen folgender Art. Einer in den peripheren Bereichen stark herabEesetzten Strömungsgeschwindigkeit verbunden mit starken Zentrifugalkräften, die in diesem Bereich der Zentrifuge hohen Ausschleuderungseffekt besitzen. Beim Durchströmen der porösen Wandung des Filtermaterialzylinders (13), auf dessen gesamten Umfang und dessen ganze Länge großflächig verteilt, werden die im Mediua noct vorhandenen Flüssigkeitsteilchen durch Benetzung zurückgehalten und die verdampf ten Anteile an den zahlreichen Kondensationsflächen niedergesclllagen. Verläßt das Medium die Innenwandung des Filtermaterialzylinders (13) und zwar, wie erzwungen gegen die Zentrifugalkräfte gerichtet, so ist die Stronungsgeschwindigkeit infolge des großen Effektivquerschnittes des Zylinders so stark vermindert, da: keine Flüssigkeitsteilchen mitgerissen werden.Fine particles and the vaporized liquid particles that in spite of Deflection of the medium flow by almost 180 ° are now subject to the effects of the following kind. One in the peripheral areas greatly reduced Flow velocity associated with strong centrifugal forces in this Have a high centrifugal effect in the area of the centrifuge. When flowing through the porous wall of the filter material cylinder (13) over its entire circumference and its entire length is distributed over a large area, those present in the mediua noct become Liquid particles retained by wetting and the evaporated fractions deposited on the numerous condensation surfaces. If the medium leaves the Inner wall of the filter material cylinder (13) and that as forced against the Centrifugal forces directed, so is the flow velocity due to the great Effective cross-section of the cylinder reduced so much that: no liquid particles get carried away.

Durch die Rotation des Filtermaterialzylinders (13) bewirkt die Zentrifugalkraft eine Konzentration der haftenden Flüssigkeiteniederschläge in den peripheren Bereichen der Wandung (22) und schließlich über die vereinzelte Zusammenballung zu Tropfen auf der außen gelegenen Oberfläche zu einem Ausschleudern der Niederschläge. Auf diese Weise erfolgt stets eine Selbstreinigung des Filtermaterialzylinders, wodurch dessen Sättigung und Nachlassen seiner Wirkung vermieden wird. Diese ausgeschiedenen Flüssigkeitsmengen werden auf die Innenwand (23) des Zentrifugenzylinders (10) geschleudert. Angesammelte grössere Mengen gelangen über die Öffnungen (24) in den Zentrifugenaußenraum (2) mit Ölsumpf.The rotation of the filter material cylinder (13) causes the centrifugal force one Concentration of the adhering liquid deposits in the peripheral areas the wall (22) and finally over the isolated agglomeration to form drops on the outside surface to a hurling out of the precipitates. on in this way there is always a self-cleaning of the filter material cylinder, whereby whose saturation and weakening of its effect are avoided. These retired Quantities of liquid are thrown onto the inner wall (23) of the centrifuge cylinder (10). Accumulated larger quantities reach the outside of the centrifuge via the openings (24) (2) with oil sump.

Das von Flüssigkeitsteilchen und Nebeln getrennte Medium verläßt über die Querbohrungen (18) und die Längsbohrung (19) sowie den Anschlußteil (20) die Zentrifuge.The medium separated from liquid particles and mist leaves over the transverse bores (18) and the longitudinal bore (19) and the connecting part (20) the Centrifuge.

Die Anwendung des beschriebenen neuen Verfahrens ist nicht nur auf Luftverdichter beschränkt, sondern ist auch bei Vakuumpumpen praktizierbar. Bei Vakuumpumpen steht zwar die Öleinspritzung nicht für Kühlzwecke im Vordergrund, vielmehr wird durch die damit verbundene Schmierung eine höhere Leistung angestrebt. Es ist aber nicht angängig, daß die von der Vakuumpumpe abgesaugten Luftmengen mit Ölnebel versetzt in die freie Atmosphäre geblasen werden. Eine zunehmende Verschmutzung der Umgebung der Pumpe und ständiger Ölverbrauch wären die Folge.The application of the new method described is not limited to Air compressor limited, but is also practicable with vacuum pumps. at Vacuum pumps do not focus on oil injection for cooling purposes, rather, the associated lubrication is aimed at higher performance. However, it is not common that the amounts of air sucked off by the vacuum pump with Oil mist can be blown into the open atmosphere. Increasing pollution the environment of the pump and constant oil consumption would be the result.

W@@en des großen Effektivquerschnitts der für die Durchströmung der Wandung des Filtermaterialzylinders (13) gegeben ist, sind die aufgetretenen Druckverluste der nasen beschriebenen Anordnung völlig vernachlässigbar. Das Verfahren fUr Zentrifugalentölung an Verdichtern oder an Vakuumpumpen erfolgt daher ohne Einbuße an Förderleistung und Beeinflussung der Druckgrößen.W @@ en of the large effective cross-section for the flow through the Wall of the filter material cylinder (13) is given, are the pressure losses that have occurred the arrangement described in the nose is completely negligible. The procedure for centrifugal de-oiling on compressors or vacuum pumps is therefore carried out without any loss of delivery rate and influencing the print sizes.

Claims (12)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren und Vorrichtung zur Trennung eines Flüssigkeitsnebels aus ein gasförmigen Medium mit Hilfe. der im einzelnen bekannten Trennungs- und Abscheidungswirkungen wie Prallaufschlag, Strömungsumkehr, Strömungsgeschwindigkeits-Herabsetzung, Zentrifugalkräfte, Flächenkondensation und Filterung, dadurch gekennzeichnet, dass durch den besonders ausgebildeten Strömungsweg, das Medium zwangsweise dem gleichzeitigen Zusammenspiel zweier oder mehrerer dieser auf es wirkenden Trennkräfte ausgesetzt ist.1. Method and device for separating a liquid mist from a gaseous medium using. the known in detail separation and Separation effects such as impact impact, flow reversal, flow velocity reduction, Centrifugal forces, surface condensation and filtering, characterized in that Due to the specially designed flow path, the medium compulsorily to the simultaneous Interaction of two or more of these separating forces acting on it exposed is. 2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Flüssigkeitsteilchen und Nebeln versehene Medium die Strömungsmaschine über den Ausgang (1) verlässt und mit grosser Geschwindigkeit gebündelt auf die rotierende Zentrifugenscheibe (7), die beidseitig mit lippen (8) und (9) versehen ist prallt wodurch auf den Rippen (8) und daren flächigen Zwischenräumen grobe Flüssigkeitsteilchen niedergeschlagen und bei zunahmender Benetzungmenge von den Zentrifugalkräften erfasst und entgegen der Strömungsrichtung des Mediums in den Zentrifugenaussenraum (2) geschleudert werden. 2. The method and device according to claim 1, characterized in that that the medium provided with liquid particles and mists is the fluid flow machine leaves via the exit (1) and bundles it at high speed onto the Rotating centrifuge disc (7) with lips (8) and (9) on both sides is bounces, causing coarse particles of liquid on the ribs (8) and the flat spaces between them precipitated and captured by centrifugal forces as the amount of wetting increases and against the direction of flow of the medium in the centrifuge outer space (2) be thrown. 3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediumsstrom nach Passieren der Durchlassöffnungen(16) von den lippen (9) der Zentrifugenscheibe (7) in gleicherweise wie in Anspruch 2 beschrieben erfasst wird und die Ausschleuderung hier zwar in gleicher Richtung mit de Mediumsstrom erfolgt, jedoch durch die Strömungsrichtungänderung um 90° und mehr eine Ansammlung des Flüssigkeitsniederschlags auf der Innenseite des Zentrifugenzylinders (10) stattfindet, zumal ein Mitreissen durch die Ströning infolge der Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit in diem peripheren Bereich verhindert wird. 3. The method and device according to claim 1 and 2, characterized in that that the medium flow after passing through the passage openings (16) from the lips (9) the centrifuge disk (7) in the same way as described in claim 2 is and the ejection is here in the same direction with the medium flow occurs, but an accumulation due to the change in flow direction by 90 ° and more the liquid precipitation takes place on the inside of the centrifuge cylinder (10), especially an entrainment by the Ströning as a result of the lowering of the flow velocity in the peripheral area is prevented. 4.Verf ehren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mitrotierende Filtermaterialzylinder (13) von dem Zentrierteller (11) und dem Spannteil (12) so gefasst ist, dass sich für den Mediumsstrom zwangsweise ein Strömungsverlauf durch die Wandung des Filtermaterialzylinders (13) ergibt, wobei die Strömungsrichtung durch die Wandung vom Zentrifugenzwischenraum (17) zum Zentrifugeninnenraum (14) verläuft. 4.Verf honor and device according to claim 1, characterized in that that the co-rotating filter material cylinder (13) from the centering plate (11) and the clamping part (12) is taken so that a forcible flow of the medium Flow course through the wall of the filter material cylinder (13) results, wherein the direction of flow through the wall from the centrifuge space (17) to the centrifuge interior (14) runs. 5. Verfahren und Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekannzeichnet, dass der Zentrierteller (11), der Spanntcil (12) und der Piltermaterialzylinder (13) sowohl mit der Kompressorwelle (6) wie auch untereinander einen festen und strömungsdichten Sitz haben und kein Strömungsnebenschluss möglich ist. 5. The method and device in particular according to claim 4, characterized it is shown that the centering plate (11), the clamping piece (12) and the pilter material cylinder (13) both with the compressor shaft (6) and with each other a fixed and Have a flow-tight seat and no flow bypass is possible. 6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediumsstrom bei Erreichen des Zentrifugenzwischenraums (17), gebildet von der Aussenwandung des Filtermaterialzylinders (13) und der Innenfläche daß. Zentrifugenzylinders (10) eine weitere Herabsetzung der Geschwindigkeit erfährt, sodann die poröse Wandung des Filtermaterialzylinders (13) von aussen nach innen durchströmen muss, wobei noch vorhandene feine Flüssigkeitsteilchen aufgefangen und verdampfte Flüssigkeitsbestandteile, auf Grund der Flächenkondensatbildung abgeschieden werden.6. The method and device according to claim 1 to 5, characterized in that the medium flow on reaching the centrifuge space (17), formed by the outer wall of the filter material cylinder (13) and the inner surface that. Centrifuge cylinder (10) experiences a further reduction in speed, then the porous wall of the filter material cylinder (13) has to flow through from the outside to the inside, with any fine liquid particles still present being captured and evaporated liquid components, due to the formation of surface condensate. 7.Verfahren und Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeicnot, dass durch den rotierenden Filtermaterialzylinder (13) ausgeschiedene Flüssigkeitsteile von der Zentrifugalkraft in die Filteraussenwand gedrängt und nach entsprechender Anreicherung auf die Innenwand des Zentrifugenzylinders ( 10) ausgeschleudert werden. 7.Verfahren and device in particular according to claim 6, characterized gekennzeicnot that excreted by the rotating filter material cylinder (13) Liquid parts are forced into the outer wall of the filter by centrifugal force and after appropriate enrichment on the inner wall of the centrifuge cylinder (10) be ejected. 8. Verfahren und Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Innenwand des Zentrifugenzyl inders (10) angesammelten ausgeschiedenen Flüssigkeitsmengen durch die Bohrungen (24) in den Zentrifugenaussenraum (2) mit ölsumpf und von dort in den Kühlölkreislauf zurück gelangen. 8. The method and device in particular according to claims 6 and 7, characterized in that the on the inner wall of the centrifuge cylinder (10) accumulated amounts of excreted liquid through the bores (24) in the Centrifuge outer space (2) with oil sump and from there back into the cooling oil circuit reach. 9.Vettahren und Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 6 und 7, dadurch' gekennzeichnet, dass die am Filtermaterialzylinder (13) wirkenden Zentrifugalkräfte zu, einer ständigen Selbstreinigung führen und eine Sättigung d.h. ein Nachlassen der Filterwirkung verhindert wird.9.Vettahren and device in particular according to claim 6 and 7, characterized ' characterized in that the centrifugal forces acting on the filter material cylinder (13) lead to a constant self-cleaning and a saturation i.e. a decrease the filter effect is prevented. 10. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Kompressorwelle (6) die Dichtvorrichtung (25) besitzt, so dass das im Zentrifugenzwischenraum (17) befindliche Medium keinen Nebenstromweg findet.10. The method and device according to claim 1 to 6, characterized in that that the bearing of the compressor shaft (6) has the sealing device (25), so that the medium located in the space between the centrifuges (17) does not have a secondary flow path finds. 11. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichact, dass die Kompressorwelle (6) die Querbohrungen (18) und die damit verbundene Längsbohrung (19) besitzt, um den Mediumsstrom aus dem Inneren des Filtermaterialzylinders (13) zu dem Anschlussteil (20) zu leiten.11. The method and device according to claim 1 to 10, characterized gekennzeichact, that the compressor shaft (6) has the transverse bores (18) and the associated longitudinal bore (19) has the medium flow from the inside of the filter material cylinder (13) to lead to the connector (20). 12.Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch I bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (1) in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Ausstromkanal einer Vakuumpumpe ist und dadurch das abgesaugte gasförmige Medium vor Entweichen ia die freie Atmosphäre von Flüssigkeitsteilchen getrennt wird.12.Verfahren and device according to claim I to 11, characterized in that that the outlet (1) in a further embodiment is the outflow channel of a Vacuum pump and thereby the evacuated gaseous medium before it escapes free atmosphere is separated from liquid particles. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501852A1 (en) * 1984-02-02 1985-08-14 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5630 Remscheid Vane vacuum pump
DE3544082A1 (en) * 1985-12-13 1987-06-19 Guenter Dr Schulz Process and appliance for separating dispersions by means of membranes

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